细胞生物学：第11章细胞生长与增殖

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1、第十一章第十一章 细胞生长与增殖细胞生长与增殖细细胞胞增增殖殖（cell cell proliferationproliferation）：是是通通过过细细胞胞分分裂裂( (cell cell division)division) ，使使细细胞胞数数目目增增加加的的过程。过程。细细胞胞生生长长：（cell cell growthgrowth）：细细胞胞体体积积增增大大（物质累积）的过程。（物质累积）的过程。细胞生长和增殖的全过程称为细胞生长和增殖的全过程称为细胞周期细胞周期（cell cycle），），是指是指连续分裂的细胞连续分裂的细胞从从一次有丝分裂一次有丝分裂结束结束开始到开始到下一次分

2、裂结束下一次分裂结束为止所经历的过程为止所经历的过程 第一节第一节第一节第一节 细胞周期与细胞增细胞周期与细胞增细胞周期与细胞增细胞周期与细胞增殖殖殖殖一一. .细胞周期概述细胞周期概述细胞周期细胞周期间期间期有丝分裂期有丝分裂期（M期期）G1期（期（DNA合成前期）合成前期）S 期（期（DNA合成期）合成期）G2期（期（DNA合成合成后期）后期）前期前期前中期前中期中期中期后期后期末期末期G1SG2MTc=TG1+TS+TG2+TM二二. . 细胞周期各时相的特点细胞周期各时相的特点（1 1）G G1 1期是细胞周期中最长的一段时间期是细胞周期中最长的一段时间G G1 1期期时长在不同细胞中

3、相差很大，决定细胞时长在不同细胞中相差很大，决定细胞周期的时间周期的时间1 G11 G1期（期（DNADNA合成前期）合成前期）（2 2）G G1 1期可分为期可分为G G1 1早期和早期和G G1 1晚期晚期有非常活跃的生化变化有非常活跃的生化变化早早期期：合合成成三三种种RNA（必必要要条条件件），组组装装核核糖糖体体，合合成成结结构构蛋蛋白白、酶酶蛋蛋白白等等细细胞胞体体积积增加增加。晚晚期期：为为DNA复复制制做做好好物物质质准准备备，合合成成各各种种RNA和和蛋蛋白白质质（DNADNA聚聚合合酶酶、钙钙调调蛋蛋白白和和细细胞胞周期蛋白等）。周期蛋白等）。G G1 1期细胞的生化变化期

4、细胞的生化变化（3 3）G G1 1期内有一重要的期内有一重要的限制点限制点（R R点），点），可决定可决定G G1 1期细胞走向期细胞走向细胞分化细胞分化G1早期早期: : 染色质螺旋化程度较高，染色质螺旋化程度较高，RNARNA和蛋白质含量较少和蛋白质含量较少G1晚期晚期: : 染色质螺旋化程度较低，染色质螺旋化程度较低，RNARNA和蛋白质含量较多和蛋白质含量较多G1SG2MG0(静止状态静止状态)G1早期早期G1晚期晚期G0G1早期早期G1晚期晚期 当当RNA与蛋白质与蛋白质含量含量达到达到一定阈值时一定阈值时 当当RNA与蛋白质与蛋白质含量含量未达到未达到一定阈值时一定阈值时如如细胞

5、合成一些特异性的细胞合成一些特异性的RNA和蛋和蛋 白质，进入分化状态白质，进入分化状态G1早期早期细胞走向细胞走向: :G2 M细胞分化细胞分化G0期期S继续增殖细胞：继续增殖细胞： 始始终终保保持持活活跃跃的的增增殖殖能能力力的的细细胞胞。如如表表皮皮生生发发层层细胞细胞、部分骨髓细胞部分骨髓细胞。暂不增殖细胞：暂不增殖细胞：保保持持着着增增殖殖能能力力但但处处于于暂暂不不增增殖殖状状态态的的细细胞胞( (G G0 0期期细细胞胞),),适适宜宜条条件件下下可可重重返返细细胞胞周周期期。淋淋巴巴细细胞胞、肝、肾细胞肝、肾细胞。G G1 1期细胞的类型期细胞的类型永不增殖细胞：永不增殖细胞：

6、这这类类细细胞胞丧丧失失增增殖殖能能力力，永永远远停停留留在在G G1 1期期，形形态态结结构构和和功功能能高高度度分分化化的的细细胞胞，如如红红细细胞胞、神神经经、肌肌肉肉、多形核多形核细胞等。细胞等。 肿瘤细胞群体与肿瘤治疗肿瘤细胞群体与肿瘤治疗 增殖细胞群：增殖细胞群： 始终保持着活跃的增殖能力的细胞群，对药始终保持着活跃的增殖能力的细胞群，对药物敏感，物敏感，化疗效果好化疗效果好。暂不增殖细胞群暂不增殖细胞群（G0期细胞）：期细胞）： 保持着增殖能力但处于休止状态的细胞群，保持着增殖能力但处于休止状态的细胞群，在适宜条件下又可重返细胞周期在适宜条件下又可重返细胞周期 癌细胞处于静止期，

7、癌细胞处于静止期， 对药物不敏感，是肿瘤对药物不敏感，是肿瘤复发的根源。复发的根源。永不增殖细胞群：永不增殖细胞群： 丧失增殖能力，丧失增殖能力，其比例越大，肿瘤的危险性其比例越大，肿瘤的危险性越低。越低。3 3 G2期（期（DNADNA合成后期）合成后期） 为为M期的细胞分裂作好物质和能量贮备期的细胞分裂作好物质和能量贮备加速合成加速合成RNARNA和和有丝分裂相关的蛋白质（微管蛋有丝分裂相关的蛋白质（微管蛋白、成熟促进因子等）白、成熟促进因子等）4 4 M期期( (分裂期）分裂期） 把复制好的染色体平均地分到两个子细胞中去把复制好的染色体平均地分到两个子细胞中去2 2 S 期（期（DNAD

8、NA合成期）合成期）1、 DNA复制复制为细胞分裂的先决条件为细胞分裂的先决条件2、组蛋白组蛋白与与非组蛋白非组蛋白大量合成大量合成3、中心粒中心粒的复制时期的复制时期（一）（一） 无丝分裂（无丝分裂（amitosis）1 1、无丝分裂无丝分裂是不经过有丝分裂时期而直是不经过有丝分裂时期而直接分裂为两个接分裂为两个相似相似的子细胞的过程。的子细胞的过程。2 2、特点、特点: : 分裂时细胞体积增长，细胞核伸长呈分裂时细胞体积增长，细胞核伸长呈哑铃状缢断，同时细胞中部收缩直至完哑铃状缢断，同时细胞中部收缩直至完全裂开成两个细胞全裂开成两个细胞简单、迅速简单、迅速没有染色体、纺缍体的形成，没有核没

9、有染色体、纺缍体的形成，没有核膜、核仁的解体膜、核仁的解体是低等生物细胞增殖的主要方式是低等生物细胞增殖的主要方式三、细胞增殖的方式三、细胞增殖的方式（二）有丝分裂（二）有丝分裂 (mitosis，M 期期)细胞通过细胞通过核分裂和胞质分裂核分裂和胞质分裂，产生，产生两个与亲代两个与亲代相同相同的的子细胞核子细胞核的过程。的过程。1 1、细胞形态结构发生巨大变化：、细胞形态结构发生巨大变化：（1 1）染色质）染色质染色体染色体（2 2）出现）出现有丝分裂器有丝分裂器和和收缩环收缩环（3 3）核膜、核仁的消失和重建）核膜、核仁的消失和重建3 3、是真核细胞的主要的增殖方式。、是真核细胞的主要的增

10、殖方式。2、复制的染色体能平均地分给两个子细胞，、复制的染色体能平均地分给两个子细胞， 子细胞染色体数与母细胞相同。子细胞染色体数与母细胞相同。有丝分裂的一般过程有丝分裂的一般过程2n前、前中、中、后、末期前、前中、中、后、末期间期：间期：DNA复制复制2n2n（三）减数分裂（三）减数分裂 (meiosis) 在在生生殖殖细细胞胞形形成成过过程程中中，使使子子细细胞染色体数目减半胞染色体数目减半的细胞分裂。的细胞分裂。 2n性母细胞性母细胞间间期期: DNA复复制制减数分裂减数分裂前、中、后、末期前、中、后、末期前、中、后、末期前、中、后、末期nnnn减数分裂减数分裂终终变变期期双双线线期期粗

11、粗线线期期偶偶线线期期细细线线期期DNA复复制制一一次次，细细胞胞分分裂裂两两次次，子子细胞染色体数目细胞染色体数目减半减半。总特点总特点n nn n（一）减数分裂的过程（一）减数分裂的过程前间期：前间期：原始生殖细胞原始生殖细胞分化形成分化形成初级生殖母细胞初级生殖母细胞 DNA DNA复制（复制（S S期很长），中心体和期很长），中心体和单侧单侧动粒组装动粒组装 着丝粒着丝粒单侧动粒单侧动粒姐妹染色单体姐妹染色单体 一条染色单体没有动粒一条染色单体没有动粒减数分裂的前期减数分裂的前期 I (prophase )：细线期偶线期粗线期终变期双线期细线期：细线期：染色质螺旋成细线状的染色体染色质

12、螺旋成细线状的染色体 偶线期：偶线期：同源染色体同源染色体联会联会，形成，形成二价体二价体。 联会：联会：同源染色体同源染色体配对，互相靠拢的现象配对，互相靠拢的现象间期间期细线期细线期偶线期偶线期 两条形态、大小和遗传功能相似的染色两条形态、大小和遗传功能相似的染色体，其中一条来自父方，一条来自母方。体，其中一条来自父方，一条来自母方。 姐妹染色单体姐妹染色单体非姐妹染色单体非姐妹染色单体非非同源染色体同源染色体同源染色体：同源染色体：同源染色体（同源染色体（四分体四分体）联会复合体联会复合体：由一长梯形的：由一长梯形的蛋白质蛋白质核心核心组成。组成。侧生组分侧生组分中央组分中央组分横向排列

13、的纤维横向排列的纤维二价体二价体：联会的结果形成二价体，每个：联会的结果形成二价体，每个二价体中含一对同源染色体。二价体中含一对同源染色体。3 3、粗线期（重组期）、粗线期（重组期）：出现明显的出现明显的四分体四分体同源染色体的非姐同源染色体的非姐妹染色单体的相对妹染色单体的相对应的片段发生应的片段发生交叉、交叉、互换互换-联会复合体联会复合体中形成的中形成的重组节重组节部部位，出现位，出现基因重组基因重组 交叉交叉双线期：双线期：同源染色体互相排斥分开同源染色体互相排斥分开 ，出现，出现 交叉的端化交叉的端化终变期终变期:染色体浓缩得更粗短，核膜、核仁消失染色体浓缩得更粗短，核膜、核仁消失双

14、线期双线期终变期终变期中期中期(metaphase )：同源染色体（同源染色体（四四 分体分体）排列在细胞中央）排列在细胞中央的赤道面上的赤道面上后期后期(anaphase )：同源染色体分离同源染色体分离 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合末期末期(telophase )：形成两个子形成两个子 细胞细胞末期末期I I后期后期I I中期中期I I中期中期：姐妹染色姐妹染色单单体（体（二分体二分体）排列）排列 在细在细胞的赤道面上胞的赤道面上前期前期：染色质逐渐螺旋形成染色体染色质逐渐螺旋形成染色体前期前期 II中期中期 II减数分裂减数分裂间期：间期：中心体中心体组装组装，双侧双侧 动粒

15、组装动粒组装末末 期期 ： 形形 成成 4 4个个 子子 细细 胞胞 ， 子子 细细 胞胞 染染 色色 体体 数目减半。数目减半。 后期后期：姐妹染色单体分别向两极移动姐妹染色单体分别向两极移动后期后期 II末期末期 II 保持亲代与子代之间遗传物质的恒定性保持亲代与子代之间遗传物质的恒定性 增加后代遗传性状的多样性增加后代遗传性状的多样性同源染色体的非姐妹染色单体互换同源染色体的非姐妹染色单体互换非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合2n父亲父亲母亲母亲2n n减数分裂减数分裂 n精子精子卵子卵子2n受受 精精（二）减数分裂的特征和意义1、DNA复制一次细胞分裂两次复制一次细胞分裂两次2、

16、同源染色体的配对和分离、同源染色体的配对和分离 （1）配对有利于两条非姐妹染色单体进行某）配对有利于两条非姐妹染色单体进行某一片段的相互交换，造成一片段的相互交换，造成基因重组（遗传重基因重组（遗传重组）组）。（2）配对后的交叉互换对于同源染色体的正）配对后的交叉互换对于同源染色体的正确分离具有重要作用。确分离具有重要作用。3、性染色体的配对、性染色体的配对 性染色体同源区域的配对和交叉互换，性染色体同源区域的配对和交叉互换，保证纺锤体连接在性染色体上，便于染色体保证纺锤体连接在性染色体上，便于染色体分离。分离。（三）有丝分裂与减数分裂的异同三）有丝分裂与减数分裂的异同有丝分裂有丝分裂减数分裂

17、减数分裂细胞类型细胞类型体细胞和生殖母细胞体细胞和生殖母细胞生殖母细胞生殖母细胞DNA复制次数复制次数一次一次一次一次细胞分裂次数细胞分裂次数一次一次二次二次子细胞的数目子细胞的数目二个二个四个四个染色体数目染色体数目不变不变减半减半是否发生联会、是否发生联会、交叉互换交叉互换否否是是意义意义发育、生长和组织修复发育、生长和组织修复产生遗传变异，保产生遗传变异，保持遗传性状稳定持遗传性状稳定问答题问答题1、何谓细胞增殖，细胞增殖有哪些方式？、何谓细胞增殖，细胞增殖有哪些方式？2、试述有丝分裂各个时期的特点。、试述有丝分裂各个时期的特点。3、简述减数分裂前期、简述减数分裂前期各时期的特点。各时期

18、的特点。4、简述减数分裂的特点和意义、简述减数分裂的特点和意义5、比较有丝分裂与减数分裂的异同。、比较有丝分裂与减数分裂的异同。6、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂各有何特、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂各有何特点，基本过程和意义如何？点，基本过程和意义如何？ 思考题思考题1、简述细胞周期的概念和阶段、简述细胞周期的概念和阶段2、试述细胞周期各阶段的主要变化和特点、试述细胞周期各阶段的主要变化和特点3、从细胞增殖角度看，细胞可分为几类，、从细胞增殖角度看，细胞可分为几类，各类细胞有何特点？各类细胞有何特点？4、简述、简述G1早期细胞的三种走向。早期细胞的三种走向。第第1414章章 细胞的衰老与死亡细

19、胞的衰老与死亡第一节第一节 细胞衰老细胞衰老（cell senescence） 在正常环境条件下在正常环境条件下细胞的生理功能和增细胞的生理功能和增殖能力的减弱殖能力的减弱以及以及细胞形态发生改变，并细胞形态发生改变，并趋向死亡趋向死亡的现象的现象Young cell（分裂几次） senescent cell（分裂50次）一、细胞衰老的早期研究一、细胞衰老的早期研究100年前年前普遍认为生物体会发生衰老和普遍认为生物体会发生衰老和死亡（原生动物除外）。死亡（原生动物除外）。20世纪世纪40至至50年代年代建立建立“不死不死”的的L系系小鼠细胞和小鼠细胞和Hela细胞系。细胞系。20世纪世纪60

20、年代年代Hayflick限制：正常的细限制：正常的细胞是有一定的寿命，它们的增殖能力有胞是有一定的寿命，它们的增殖能力有一定的界限。一定的界限。二、细胞的寿命二、细胞的寿命种类的差异（成年小鼠）种类的差异（成年小鼠）细胞的类型细胞的类型细胞的寿命细胞的寿命神经元、骨髓质细胞等神经元、骨髓质细胞等接近动物的寿命接近动物的寿命肝细胞、肾皮质细胞等肝细胞、肾皮质细胞等30天天表皮细胞、红细胞、角表皮细胞、红细胞、角膜上皮等膜上皮等30天天物种的寿命与体外培养时细胞传代次数的关系物种的寿命与体外培养时细胞传代次数的关系三、细胞衰老的表现三、细胞衰老的表现（一）细胞衰老的形态改变（一）细胞衰老的形态改变

21、（1）细胞核的变化：细胞核的变化：增大、染色深、核内有包含物增大、染色深、核内有包含物 染色质发生固缩化，核膜内陷。染色质发生固缩化，核膜内陷。（2）内质网和线粒体的变化内质网和线粒体的变化 内质网：总量减少，弥散分布。内质网：总量减少，弥散分布。 线粒体：数量减少，体积增大，线粒体：数量减少，体积增大，mtDNA突变或丢失。突变或丢失。（3）细胞内色素或蜡样物质沉积、空泡形成。细胞内色素或蜡样物质沉积、空泡形成。（4）膜系统的变化膜系统的变化：黏度增加、流动性降低。：黏度增加、流动性降低。（二）细胞衰老的分子水平改变（二）细胞衰老的分子水平改变DNA:复制与转录受到抑制，端粒复制与转录受到抑

22、制，端粒DNA丢失，丢失，线粒体线粒体DNA特异性缺失等特异性缺失等RNA:mRNA和和tRNA含量降低含量降低蛋白质：含量下降，细胞内蛋白质发生糖蛋白质：含量下降，细胞内蛋白质发生糖基化等修饰反应，氨基酸由左旋变为右旋。基化等修饰反应，氨基酸由左旋变为右旋。酶分子：酶失活酶分子：酶失活 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶大鼠的周龄大鼠的周龄，活性，活性脂类：不饱和脂肪酸被氧化，膜的流动性脂类：不饱和脂肪酸被氧化，膜的流动性降低。降低。 四、细胞衰老的发生机制四、细胞衰老的发生机制（一）遗传决定学说（一）遗传决定学说 认为衰老是遗传的程序化过程，由基因认为衰老是遗传的程序化过程，由基因决定。决定。

23、人衰老成纤维细胞：人衰老成纤维细胞：DNA合成抑制蛋白的合成抑制蛋白的 基因（衰老基因）高表达基因（衰老基因）高表达 早衰综合征：常染色体隐性遗传病早衰综合征：常染色体隐性遗传病（二）端粒钟学说及其进展（二）端粒钟学说及其进展端粒钟学说：端粒钟学说： 端粒随细胞的分裂不断缩短；当端粒端粒随细胞的分裂不断缩短；当端粒长度缩短到一定阈值时，细胞就进入衰长度缩短到一定阈值时，细胞就进入衰老过程。老过程。相反证据：仓鼠胚细胞自学自学（三）自由基学说（三）自由基学说（四）基因转录或翻译差错学说与代谢（四）基因转录或翻译差错学说与代谢 废物累积学说废物累积学说（五）线粒体（五）线粒体 DNA 损伤学说损伤

24、学说（六）其他可能的分子机制（六）其他可能的分子机制第二节第二节 细胞的死亡细胞的死亡1、概念：细胞生命现象的终结、概念：细胞生命现象的终结2、类型：、类型：（1）细胞程序性死亡或凋亡）细胞程序性死亡或凋亡 (programmed cell death，PCD或或apoptosis ）概念：概念：多细胞有机体为调控机体发育，维护内环多细胞有机体为调控机体发育，维护内环境稳定，由境稳定，由基因控制基因控制的细胞的细胞主动死亡主动死亡过程。过程。特征：特征：细胞膜向外突起、起泡，细胞体积缩小，细胞膜向外突起、起泡，细胞体积缩小，染色质浓缩染色质浓缩，然后断裂成碎片，变成数个大小，然后断裂成碎片，变

25、成数个大小不等的由膜包裹的不等的由膜包裹的凋亡小体凋亡小体，最后凋亡小体被，最后凋亡小体被邻近细胞吞噬，邻近细胞吞噬，无炎症现象无炎症现象。（2）细胞坏死（）细胞坏死（necrosis）概念：细胞受到激烈的物理、化学刺激或概念：细胞受到激烈的物理、化学刺激或严重的病理性刺激后，引起的细胞损伤和严重的病理性刺激后，引起的细胞损伤和死亡。死亡。特征：胞膜通透性增高，使细胞肿胀，细特征：胞膜通透性增高，使细胞肿胀，细胞器变形或肿大，胞器变形或肿大，细胞核破碎细胞核破碎，最后细胞，最后细胞溶解破裂，溶解破裂，溶酶体泄漏，引起炎症反应溶酶体泄漏，引起炎症反应。一、细胞凋亡的概念与特征一、细胞凋亡的概念与

26、特征（一）细胞凋亡的形态学改变（一）细胞凋亡的形态学改变 细胞皱缩、染色质凝集细胞皱缩、染色质凝集和和细胞骨架解体细胞骨架解体。1、细胞核的变化：、细胞核的变化：染色质浓缩，呈现多种形染色质浓缩，呈现多种形 态；核膜在核孔处断裂，形成核碎片。态；核膜在核孔处断裂，形成核碎片。2、细胞质的变化：、细胞质的变化：发生浓缩发生浓缩 线粒体：增大，嵴增多，然后空泡化。线粒体：增大，嵴增多，然后空泡化。第三节第三节 细胞凋亡细胞凋亡 内质网：内质网腔增殖膨大，为自噬体内质网：内质网腔增殖膨大，为自噬体 结构提供包裹膜结构提供包裹膜 细胞骨架：致密和紊乱细胞骨架：致密和紊乱3、细胞膜的变化：、细胞膜的变化

27、：细胞表面原有的特化结构细胞表面原有的特化结构 逐渐消失，但仍保持完整。逐渐消失，但仍保持完整。4、凋亡小体的形成、凋亡小体的形成凋亡的凋亡的肝癌细胞肝癌细胞微绒毛消失微绒毛消失正常的肝癌细胞正常的肝癌细胞（二）细胞凋亡的生物化学特征（二）细胞凋亡的生物化学特征1、DNA片段化：片段化： 内源性核酸内切酶在核小体与核小体内源性核酸内切酶在核小体与核小体之间的连接之间的连接DNA部位进行切割，形成长部位进行切割，形成长度为度为180-200bp整数倍的寡聚核苷酸片段整数倍的寡聚核苷酸片段DNA梯状带梯状带2、蛋白酶、蛋白酶：caspase家族家族 caspase7、 caspase12：内质网途

28、径：内质网途径 caspase9：线粒体途径：线粒体途径 caspase8：死亡受体途径：死亡受体途径3、胞质、胞质Ca2+浓度和浓度和pH变化变化 Ca2+浓度：浓度：胞内钙库释放胞内钙库释放和和胞外胞外Ca2+内流内流 使胞质内使胞质内Ca2+持续升高持续升高。 pH ：先急速升高，之后缓慢降低，胞：先急速升高，之后缓慢降低，胞 质逐渐碱化。质逐渐碱化。4、线粒体变化：、线粒体变化： 细胞凋亡使线粒体膜的渗透孔开放细胞凋亡使线粒体膜的渗透孔开放 细细胞色素胞色素C从外室转移到细胞质基质从外室转移到细胞质基质 细胞色细胞色素素C和一些蛋白形成复合物和一些蛋白形成复合物 激活激活caspase

29、9 激活激活caspase3细胞凋亡与坏死的区别细胞凋亡与坏死的区别特征特征细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞形状细胞形状细胞皱缩细胞皱缩细胞肿胀、溶解细胞肿胀、溶解膜的膜的完整性完整性 能保持能保持不能保持不能保持细胞器细胞器结构完整结构完整肿胀、破裂肿胀、破裂染色质染色质浓缩浓缩分解分解细胞核生化细胞核生化改变改变DNA片段化片段化 弥漫性降解弥漫性降解五、细胞凋亡的生物学意义五、细胞凋亡的生物学意义1、在发育过程中清除多余的细胞、在发育过程中清除多余的细胞2、清除已经完成功能的细胞、清除已经完成功能的细胞3、清除发育不正常的细胞、清除发育不正常的细胞4、清除生理活动过程中无用的细胞、清

30、除生理活动过程中无用的细胞5、清除病理活动中有潜在危险的细胞、清除病理活动中有潜在危险的细胞 细胞凋亡受到破坏，将是导致肿瘤、感染细胞凋亡受到破坏，将是导致肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等的重要原因性疾病、自身免疫性疾病等的重要原因六、细胞凋亡与疾病六、细胞凋亡与疾病（一）细胞凋亡过低导致相关疾病的发生（一）细胞凋亡过低导致相关疾病的发生1.细胞凋亡与肿瘤细胞凋亡与肿瘤2.细胞凋亡与系统性红斑狼疮细胞凋亡与系统性红斑狼疮（二）细胞凋亡过度导致相关的疾病发生（二）细胞凋亡过度导致相关的疾病发生1.细胞凋亡与神经退行性疾病细胞凋亡与神经退行性疾病2.细胞凋亡与细胞凋亡与AIDS病病3.细胞凋亡与

31、心血管疾病细胞凋亡与心血管疾病1、什么是细胞衰老？简述细胞衰老的形态、什么是细胞衰老？简述细胞衰老的形态和生化改变？和生化改变？2、什么是细胞凋亡？简述细胞凋亡的形态、什么是细胞凋亡？简述细胞凋亡的形态学特征和生化特征。有何生理学意义？学特征和生化特征。有何生理学意义？3、比较细胞凋亡与细胞坏死的异同。、比较细胞凋亡与细胞坏死的异同。思考题思考题第一章第一章1、简述细胞学说的内容及意义。、简述细胞学说的内容及意义。第二章第二章1、简述原核细胞与真核细胞在结构上整体功能上的、简述原核细胞与真核细胞在结构上整体功能上的异同。异同。第三章第三章1、简述核酸的结构、组成及意义。、简述核酸的结构、组成及

32、意义。2、简述蛋白质的结构、组成及意义。、简述蛋白质的结构、组成及意义。第五章第五章1、简述膜的化学组成、分子结构、特性。、简述膜的化学组成、分子结构、特性。2、影响膜流动性的因素有哪些？、影响膜流动性的因素有哪些？3、详述膜的物质转运包括哪些类型？它们的特点各、详述膜的物质转运包括哪些类型？它们的特点各是什么？是什么？ 第六章第六章1、简述内膜系统的定义、组成及功能，为什么说内、简述内膜系统的定义、组成及功能，为什么说内质网在内膜系统中处于中心地位？质网在内膜系统中处于中心地位？2、简述核糖体的结构、功能部件。、简述核糖体的结构、功能部件。3、简述内膜系统各个组成结构（内质网、高尔基复、简述

33、内膜系统各个组成结构（内质网、高尔基复合体、溶酶体等）的基本结构和主要功能。合体、溶酶体等）的基本结构和主要功能。4、简述信号学说。、简述信号学说。5、简述高尔基复合体在细胞分泌中的作用，为什么、简述高尔基复合体在细胞分泌中的作用，为什么说高尔基复合体在细胞分泌中处于中心地位？说高尔基复合体在细胞分泌中处于中心地位？6、简述溶酶体的结构组成特性和细胞内消化功能、简述溶酶体的结构组成特性和细胞内消化功能（包括异噬作用、自噬作用）。（包括异噬作用、自噬作用）。7、简述过氧化物酶体的功能、简述过氧化物酶体的功能8、简述线粒体的结构和功能，解释细胞呼吸的详细、简述线粒体的结构和功能，解释细胞呼吸的详细

34、过程（包括每个步骤发生的部位，特征反应物和产物，过程（包括每个步骤发生的部位，特征反应物和产物，能量转化等），解释氧化磷酸化的过程（化学渗透假能量转化等），解释氧化磷酸化的过程（化学渗透假说）。说）。9、简述微管、微丝的结构组成。、简述微管、微丝的结构组成。第七章第七章1、简述间期细胞核的结构与功能。、简述间期细胞核的结构与功能。2、简述常染色质与异染色质的异同、简述常染色质与异染色质的异同3、简述染色体的结构组成（四级结、简述染色体的结构组成（四级结构模型）构模型） 4、简述核仁的结构组成，核仁是怎、简述核仁的结构组成，核仁是怎样形成的？样形成的？THE END 染色质组染色质组装成染色体装

35、成染色体无丝分裂过程无丝分裂过程四分体四分体联会复合体和联会复合体和重组节重组节重组节重组节三三 末末 期期 染色单体染色单体核纤层蛋白核纤层蛋白核纤层蛋白核纤层蛋白去磷酸化去磷酸化核纤层蛋白核纤层蛋白磷酸化磷酸化 核膜泡融合核膜泡融合间期间期间期间期中心体组装中心体组装中心体分离中心体分离染色质凝集染色质凝集前前 期期中心体通过驱动蛋白中心体通过驱动蛋白利用利用ATP水解的能量水解的能量沿着微管而移动沿着微管而移动动粒微管动粒微管中心粒中心粒纺锤体的组装和两极的形成由于微管上的动力蛋白向微管负极运动，从而使微管的负端聚集，形成纺锤体两极。纺锤体两极纺锤体两极的分离：极的分离：极微管重叠部微管

36、重叠部分中的分中的驱动驱动蛋白蛋白向微管向微管正极正极移动，移动，使反向平行使反向平行的微管作相的微管作相对滑动对滑动添加新的微管蛋白早期的有丝分裂纺锤体早期的有丝分裂纺锤体染色体染色体裂解的裂解的核膜泡核膜泡动粒微管动粒微管纺缍体极纺缍体极染色体的移动和动粒微管的组装染色体的移动和动粒微管的组装无丝分裂无丝分裂中心体中心体纺纺锤锤体体 中心粒周中心粒周围物质围物质中心粒中心粒星体微管星体微管极微管极微管（重叠微管）（重叠微管）动粒微管动粒微管染色体着丝点染色体着丝点（动粒）（动粒）驱动蛋白驱动蛋白纺缍体结构：纺缍体结构：前中期前中期纺纺锤锤体体微微管管长长入入细细胞胞中中央央区区域域, ,捕

37、捕获获染染色色体体, ,形成完整纺锤体形成完整纺锤体( (有丝分裂器有丝分裂器) ) 动粒微管的末端附着动粒微管的末端附着于染色体的动粒上于染色体的动粒上 动粒微管的收缩和牵拉动粒微管的收缩和牵拉,使两侧相反方向的力量达到使两侧相反方向的力量达到平衡，使染色体排列在中央平衡，使染色体排列在中央纺锤体纺锤体染色体染色体中心体中心体有丝分裂器的结构：有丝分裂器的结构：动粒微管缩短使子动粒微管缩短使子染色体被拉向两极染色体被拉向两极“”“”“”“”“”后期后期A:A:微管去聚合假说微管去聚合假说极微管伸长使极微管伸长使纺锤体被拉长纺锤体被拉长两极微管的两极微管的滑动力滑动力(1)两极产生的两极产生的

38、拉力拉力(2)极微管不断组装极微管不断组装 核膜泡围绕着核膜泡围绕着染色体重新出现染色体重新出现收缩环开始形成收缩环开始形成一组姐妹染色单体一组姐妹染色单体移到纺缍体的一极移到纺缍体的一极A.收缩环导致收缩环导致 胞质分裂胞质分裂核膜重新形成核膜重新形成B.核仁重新出现核仁重新出现收缩环收缩环分裂沟分裂沟肌动蛋白微丝肌动蛋白微丝肌球蛋肌球蛋白微丝白微丝子细胞子细胞形成收缩环形成收缩环间间 期期核核 膜膜核核 仁仁染色质染色质中心粒中心粒前前 期期后后 期期末末 期期赤道板赤道板收缩环造成的分裂沟收缩环造成的分裂沟动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂中中 期期子细胞子细胞细胞分化G1早期G1晚期

39、G0SG2MG1R点点R R点点细细胞胞周周期期控控制制点点减数分裂减数分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂有丝分裂有丝分裂有有丝丝分分裂裂与与减减数数分分裂裂的的异异同同G G1 1A A态态：早早期期G G1 1细细胞胞状状态态，由由于于染染色色质质螺螺旋旋化化程程度度高高，RNARNA、蛋蛋白白质质（酶酶）含含量量较较少少，因此不能进入因此不能进入S S期。期。G G1 1B B态态：G G1 1A A态态细细胞胞经经一一定定时时间间生生长长后后，染染色色质质发发生生解解螺螺旋旋，RNARNA、蛋蛋白白质质（酶酶）含含量量增增多多至至达达到到一一定定阈阈值值的的G G1

40、1期期晚晚期期细细胞胞状状态态，达达到到G G1 1B B态的细胞才能进入态的细胞才能进入S S期，期，M M期期。G G1 1A A态态细细胞胞没没有有必必需需的的RNARNA积积累累就就会会处处于于细细胞胞增殖的静止状态增殖的静止状态G G0 0态态或进入分化状态或进入分化状态G G1 1D D态态。在在一一定定条条件件的的激激活活下下，G G0 0态态细细胞胞可可由由过过渡渡态态G G1 1T T态返回态返回G G1 1A A态，进而发育至态，进而发育至G G1 1B B态。态。踏车行为踏车行为：正端微管：正端微管蛋白加聚大于减聚，蛋白加聚大于减聚，使微管延长；负端微使微管延长；负端微管

41、蛋白加聚小于减聚，管蛋白加聚小于减聚，使微管缩短使微管缩短染色体排列在细胞中央的赤道板上染色体排列在细胞中央的赤道板上NOR随随体体次次缢缢痕痕着着丝丝粒粒分裂期间期 两条染色单体外侧表层所形成的蛋白两条染色单体外侧表层所形成的蛋白质复合物质复合物, 是与微管相连的部位。是与微管相连的部位。动动 粒（着丝点）粒（着丝点）纺缍丝纺缍丝染色质染色质动粒动粒 ( kinetochore ) ( 着丝点着丝点 ) ：联会与联会复合体联会与联会复合体偶线期偶线期细线期细线期粗线期粗线期重组节重组节 重组节是重组节是同源染色体同源染色体配对联会复配对联会复合体中的球合体中的球形、椭圆型形、椭圆型或棒状的结

42、或棒状的结节节,直径为直径为90nm,内含内含蛋白质蛋白质,结结构不清楚构不清楚女性停留在减数分裂双线期的时间很长：女性停留在减数分裂双线期的时间很长： 减数分裂从胚胎早期减数分裂从胚胎早期性成熟性成熟受精才结束受精才结束纺锤体纺锤体“捕获捕获”染色体机制染色体机制Werners syndrome成人早衰症维尔纳氏综合症：维尔纳氏综合症：刚刚成年的人患的刚刚成年的人患的一种遗传性疾病，一种遗传性疾病，其特征为矮小、早其特征为矮小、早生灰发、白内障、生灰发、白内障、血管机能失调以及血管机能失调以及一般性的早衰和死一般性的早衰和死亡亡Hutchinson-Gilford syndrome 儿童的早

43、衰症：儿童的早衰症：一种少见的少年一种少见的少年身体机能失调，身体机能失调，以类似年老的身以类似年老的身体快速变化为特体快速变化为特征，其结果通常征，其结果通常导致二十岁之前导致二十岁之前死亡。死亡。胸胸腺腺细细胞胞新月状新月状八字形八字形花瓣状花瓣状黑洞样黑洞样眼球状眼球状环状环状细胞核断裂成碎片细胞核断裂成碎片染色质浓缩，形成多种形态染色质浓缩，形成多种形态由膜包裹的凋亡小体由膜包裹的凋亡小体DNA ladder染染色色质质浓浓缩缩细细胞胞核核破破裂裂形形成成凋凋亡亡小小体体细细胞胞膜膜向向外外突突起起程序性细胞死亡在小程序性细胞死亡在小鼠脚趾形成中的作用鼠脚趾形成中的作用蝌蚪向蛙发育的变

44、态反应蝌蚪向蛙发育的变态反应中程序性细胞死亡的作用中程序性细胞死亡的作用程序性细胞死亡对发育程序性细胞死亡对发育中神经细胞数量的调节中神经细胞数量的调节9 hrs8 hrs4.5 hrs0.5 hr染色体组的重组合染色体组的重组合扫描电子显微镜显示鼠成纤维细胞的增殖扫描电子显微镜显示鼠成纤维细胞的增殖 （1 1）前期）前期 (prophase)时跨：从染色体装配到核膜破裂时跨：从染色体装配到核膜破裂细胞核变化细胞核变化：染色质组装成染色体染色质组装成染色体 （凝集素）（凝集素） 双侧双侧动粒组装动粒组装 核膜裂解为膜泡核膜裂解为膜泡核仁解体核仁解体细细胞胞质质变变化化：两两个个中中心心体体向向

45、两两极极运运动动(确确定定分裂极分裂极) )，形成，形成早期早期早期早期的有丝分裂器的有丝分裂器纺锤体。纺锤体。结束标志结束标志：核膜的突然破裂：核膜的突然破裂 （2 2）前中期）前中期 (prometaphase)纺锤体微管捕获染色体纺锤体微管捕获染色体纺锤体微管捕获染色体纺锤体微管捕获染色体 星体微管星体微管：中心体从两极放射出的微管：中心体从两极放射出的微管纺锤体纺锤体极微管极微管（重叠微管）：连接两极的（重叠微管）：连接两极的 微管，中央靠微管，中央靠驱动蛋白驱动蛋白相连。相连。 动粒微管动粒微管：中心体一极与染色体动粒：中心体一极与染色体动粒 相结合的微管相结合的微管纺锤体微管附着在

46、染色体的动粒上纺锤体微管附着在染色体的动粒上 （3 3）中期）中期 (metaphase)各各条条中中期期染染色色体体在在动动粒粒微微管管的的作作用用下下，不不断断调调整整位位置置最最终终整整齐齐排排列列在在细细胞胞中中央央的赤道面上。的赤道面上。形成完整的有丝分裂器。形成完整的有丝分裂器。 有有丝丝分分裂裂器器：中中心心体体、纺纺锤锤体体、染染色色体体组组成成的的复复合合装装置置，与与染染色色体体的的移移动动和和平均分配有关。平均分配有关。（4 4）后期）后期 (anaphase)时跨时跨: : 从着丝粒纵裂到姐妹染色单体从着丝粒纵裂到姐妹染色单体 移向细胞的两极。移向细胞的两极。( (黏合

47、素释放）黏合素释放）特点特点: :姐妹染色单体分离向两极移动姐妹染色单体分离向两极移动后期染色体移向两极的过程：后期染色体移向两极的过程：1 1、后后期期A A（动动粒粒微微管管缩缩短短）：马马达达蛋蛋白白带带着着动粒沿着不断缩短的微管向极端移动动粒沿着不断缩短的微管向极端移动2 2、后期、后期B B（纺锤体两极的分离）：（纺锤体两极的分离）：（1 1）在赤道处在赤道处极微管极微管重叠部分的驱动蛋白向重叠部分的驱动蛋白向微管的正极移动，使重叠的微管作相对滑微管的正极移动，使重叠的微管作相对滑动，从而推动两极分离；动，从而推动两极分离；（2 2）动力蛋白作用于）动力蛋白作用于星体微管星体微管，使

48、纺锤体两，使纺锤体两极之间的距离加大，纺锤体延长。极之间的距离加大，纺锤体延长。（5 5）末期）末期 (telophase)时跨时跨：从染色体到达两极至两个子细胞形成。从染色体到达两极至两个子细胞形成。细细胞胞核核变变化化：核核重重建建。染染色色体体解解旋旋成成染染色色质质，核核仁仁重重新新出出现现，核核膜膜重重新新形形成成，形形成成两两个个子子细细胞的核。胞的核。 伴随核分裂发生，开始于核分裂的后期，伴随核分裂发生，开始于核分裂的后期，终止于核分裂的末期，在终止于核分裂的末期，在收缩环收缩环的作用下，赤的作用下，赤道面细胞膜向内缢缩道面细胞膜向内缢缩 分裂沟的形成分裂沟的形成 收缩环收缩环（contractile ringcontractile ring）是由是由肌动蛋肌动蛋白纤维白纤维和和肌球蛋白纤维肌球蛋白纤维构成，这两种纤维反向构成，这两种纤维反向滑行产生动力使细胞缢缩，并形成分裂沟使细滑行产生动力使细胞缢缩，并形成分裂沟使细胞一分为二的。胞一分为二的。 （6 6）胞质分裂）胞质分裂(cytokinesis)人类染色体的荧光原位杂交